ジメチルジエトキシシランの研究開発

一般的な溶液シリコーン樹脂は、主に耐熱塗料、耐候性塗料、高温電気絶縁材料のベースポリマーとして使用されます。

1.2 シリコーン樹脂の技術進化

シリコーンレジンは、シリコーンポリマーの中でも最も早く合成・応用されたシリコーン製品の一種です。シリコーンゴムパターンの刷新技術の急速な発展に比べ、シリコーン樹脂の技術向上は比較的遅く、大きな技術的進歩は少ない。 20年ほど前から芳香族複素環系耐熱ポリマーの技術進歩により、元々はシリコーン樹脂の分野で使用されていたものもある。しかし、芳香族複素環式耐熱ポリマーは溶剤毒性と過酷な硬化条件のため、その用途が限られていました。近年、シリコーン樹脂の研究開発が注目されています。シリコーン樹脂は広い温度範囲と耐老化性を備えています。シリコーン樹脂は、性能や疎水性防湿性能が良好であるなど優れた利点を有しており、今後さらに開発余地が広がる兆しがある。

2. 一般的なシリコーン樹脂

2.1 一般的なシリコーン樹脂の製造工程

シリコーンの種類が異なれば、原料や合成経路も異なります。本稿では数種類のシリコーン樹脂の製造プロセスを簡単に紹介します。

2.1.1 メチルシリコーン

2.2.1.1 メチルクロロシランからのメチルシリコーン樹脂の合成

メチルシリコーンは、メチルクロロシランを主原料として合成されます。シリコーンの構造と組成（シリコーンの架橋度、つまり [CH3] / [Si] 値）が異なるため、異なる合成条件が必要になります。

低R/Si（[CH3]/[Si]≒1.0）メチルシリコーン樹脂を合成する場合、主原料モノマーであるメチルトリクロロシランの加水分解・縮合反応速度が非常に速く、反応温度を0℃以内に厳密に制御する必要があります。 、反応は化合物溶​​媒中で行う必要があり、反応生成物の室温での保存期間はわずか数日です。この種の製品には実用的な価値はほとんどありません。

R/Siメチルシリコーンレジンの合成には、メチルトリクロロシランやジメチルジクロロシランが使用されます。メチルトリクロロシランとジメチルジクロロシランの混合物の加水分解縮合反応は、メチルトリクロロシラン単独の加水分解縮合反応に比べて若干遅いものの、メチルトリクロロシランとジメチルジクロロシランの加水分解縮合反応速度は大きく異なり、これはメチルトリクロロシランが予め加水分解縮合していることが原因であることが多い。加水分解物は 2 つのモノマーの比率と一致せず、メチル クロロシランは加水分解されて局所的な架橋ゲルを形成することが多く、その結果、3 つのモノマーの加水分解から得られるメチル シリコーン樹脂の総合的な特性が低下します。

2.2.1.2 メチルアルコキシシランからのメチルシリコーンの合成

メチルアルコキシシランの加水分解縮合は、反応条件を変えることで反応速度を制御することができる。メチルアルコキシシランを原料として、架橋度の異なるメチルシリコーン樹脂を合成できます。

中程度の架橋度 ([CH3] / [Si] ≈ 1.2 ～ 1.5) を備えた市販のメチルシリコーンは、ほとんどがメチルアルコキシシランの加水分解と縮合によって製造されます。脱酸により精製されたメチルトリエトキシシランおよびジメチルジエトキシシランのモノマーを水と混合し、微量の塩酸または適量の強酸性陽イオン交換樹脂（マクロ多孔性強酸性イオン交換樹脂の触媒効果が優れています）を加えて生きます。性粘土（酸性化後に乾燥させたもの）を触媒として使用し、加熱して加水分解します。終点に達したらヘキサメチルジシラザンを適量加えて触媒の塩酸を中和するか、触媒として使用したイオン交換樹脂や活性白土をろ過して縮合反応を停止させます。得られた生成物はメチルシリコーン樹脂のアルコール溶液である。

2.2.2 メチルフェニルシリコーン

メチルフェニルシリコーン樹脂の工業生産の主な原料は、メチルトリクロロシラン、ジメチルジクロロシラン、フェニルトリクロロシラン、ジフェニルジクロロシランです。上記モノマーの一部または全部にトルエンまたはキシレン溶媒を加え、適当な割合で混合し、温度を調節しながら撹拌しながら水中に滴下して加水分解反応を行い、反応副生成物であるHCl（塩酸水溶液）を除去します。水洗いで。加水分解シリコーン溶液を得て、溶媒の一部を蒸発させて濃縮シリコーンアルコールを形成し、その後、冷縮合または熱縮合反応によってシリコーンレジンを調製し、濾過および包装を経て最終シリコーンレジンが得られる。

2.2.3 汎用メチルフェニルビニルシリコーン樹脂およびその関連成分

メチルフェニルビニルシリコーン樹脂の製造プロセスは、メチルクロロシランおよびフェニルクロロシランモノマーに加えて、適切な量のメチルビニルジクロロシランおよび他のビニル含有シリコーンモノマーが加水分解原料に添加されることを除いて、メチルフェニルシリコーン樹脂の製造プロセスと同様である。材料。混合モノマーを加水分解、洗浄、濃縮して濃縮加水分解シラノールを得、金属有機酸塩触媒を添加し、所定の粘度まで減圧加熱するか、またはゲル化時間に従って縮合反応終点を制御して、メチルフェニルビニルシリコーン樹脂を製造した。

メチルフェニルヒドロポリシロキサンは、メチルフェニルビニルシリコーンレジンの付加反応において架橋剤成分として使用され、通常は環状または線状の重合度の低い高分子です。メチルヒドロジクロロシランの加水分解と環化、またはメチルヒドロジクロロシラン、フェニルトリクロロシラン、トリメチルクロロシランのCO加水分解と縮合によって製造されます。

2.2.4 変性シリコーン

変性シリコーン樹脂と有機樹脂のブレンドは、通常、メチルフェニルシリコーン樹脂のトルエンまたはキシレン溶液にアルキド樹脂、フェノール樹脂、アクリル樹脂などの有機樹脂を加え、均一によく混合して完成品となります。

共重合変性シリコーン樹脂は一連の化学反応によって製造されます。シリコーンと共重合できる有機樹脂としては、ポリエステル、エポキシ、フェノール、メラミンホルムアルデヒド、ポリアクリレートなどが挙げられます。共重合シリコーン樹脂の調製にはさまざまな合成経路が使用できますが、より実用的な工業的製造方法はシリコーンアルコールとシリコーンアルコールを共重合する方法です。有機樹脂。すなわち、メチルクロロシランモノマーとフェニルクロロシランモノマーを一緒に加水分解して、加水分解シリコンアルコール溶液または濃縮溶液を取得し、次に、予め合成した有機樹脂プレポリマーを触媒に添加し、次いで、共加熱蒸発溶媒を混合し、亜鉛、ナフテン酸亜鉛および他の触媒を添加し、反応材料が適切な粘度または所定のゲル化時間に達するまで、150〜170度の温度で共縮合反応を行い、冷却し、溶剤を加えて溶解し、濾過して共重合シリコーン樹脂の最終製品を得る。